Как звездная активность влияет на экзопланеты в системе TRAPPIST-1

Астрономы под руководством сотрудников Монреальского университета достигли значительного прогресса в понимании интригующей экзопланетной системы TRAPPIST-1, которая была впервые открыта в 2016 году на фоне предположений о том, что она может стать местом обитания человека.

Новое исследование не только проливает свет на природу TRAPPIST-1 b, экзопланеты, вращающейся по ближайшей к звезде системы орбите, но и показывает важность родительских звезд при изучении экзопланет.

Результаты исследования, опубликованные в журнале Astrophysical Journal Letters, Великобритании и США, проливают свет на сложное взаимодействие между звездной активностью и характеристиками экзопланет.

Привлекли внимание

TRAPPIST-1, звезда, которая намного меньше и холоднее нашего Солнца и находится на расстоянии около 40 световых лет от Земли, привлекла внимание ученых и любителей космонавтики после того, как семь лет назад были открыты семь экзопланет земного размера. Эти миры, плотно упакованные вокруг своей звезды, причем три из них находятся в ее обитаемой зоне, подают надежды на обнаружение потенциально пригодной для жизни среды за пределами нашей Солнечной системы.

Под руководством докторанта iREx Оливии Лим исследователи использовали мощный космический телескоп Джеймса Уэбба (JWST) для наблюдения TRAPPIST-1 b. Наблюдения проводились в рамках крупнейшей программы General Observers (GO) под руководством канадцев в течение первого года работы JWST. (В рамках этой программы также проводились наблюдения трех других планет системы TRAPPIST-1 c, g и h). Наблюдения TRAPPIST-1 b проводились во время двух транзитов — моментов прохождения планеты перед своей звездой — с помощью прибора NIRISS канадского производства на борту JWST.

Это самые первые спектроскопические наблюдения любой планеты TRAPPIST-1, полученные JWST, и мы ждали их уже много лет, — сказала Лим, главный исследователь программы GO.

Она и ее коллеги использовали метод просвечивающей спектроскопии, чтобы глубже заглянуть в далекий мир. Анализируя свет центральной звезды после прохождения через атмосферу экзопланеты во время транзита, астрономы могут увидеть уникальный отпечаток, оставленный молекулами и атомами, находящимися в этой атмосфере.

Небольшое подмножество

Это лишь небольшая часть многих других наблюдений этой уникальной планетной системы, которые еще предстоит проанализировать, — говорит Рене Дойон, главный исследователь прибора NIRISS и соавтор исследования.

Первые наблюдения подчеркивают возможности NIRISS и JWST в целом по исследованию тонких атмосфер вокруг каменистых планет.

Ключевым выводом астрономов стало то, насколько важны звездная активность и загрязнение при попытке определить природу экзопланеты. Под звездным загрязнением понимается влияние собственных особенностей звезды, таких как темные пятна и яркие факулы, на измерения атмосферы экзопланеты.

Команда нашла убедительные доказательства того, что звездное загрязнение играет решающую роль в формировании спектров пропускания TRAPPIST-1 b и, вероятно, других планет этой системы. Активность центральной звезды может создавать «призрачные сигналы», которые могут обмануть наблюдателя, заставив его думать, что он обнаружил ту или иную молекулу в атмосфере экзопланеты.

Этот результат подчеркивает важность учета звездного загрязнения при планировании будущих наблюдений всех экзопланетных систем, считают исследователи. Это особенно актуально для таких систем, как TRAPPIST-1, поскольку система сосредоточена вокруг красной карликовой звезды, которая может быть особенно активной, что сопровождается звездообразованием и частыми вспышками.

В дополнение к загрязнению от звездных пятен и факулов мы наблюдали вспышку на звезде — непредсказуемое событие, во время которого звезда выглядит ярче на несколько минут или часов, — говорит Лим.

Эта вспышка повлияла на наши измерения количества света, блокируемого планетой. Такие признаки звездной активности трудно моделировать, но нам необходимо их учитывать, чтобы правильно интерпретировать данные.

На основе собранных наблюдений JWST Лим и ее коллеги изучили ряд моделей атмосферы для TRAPPIST-1 b, рассмотрев различные возможные составы и сценарии.

Они пришли к выводу, что могут с уверенностью исключить существование безоблачной, богатой водородом атмосферы — другими словами, вокруг TRAPPIST-1 b нет четкой протяженной атмосферы. Однако полученные данные не позволяют с уверенностью исключить наличие более тонких атмосфер, например, состоящих из чистой воды, углекислого газа или метана, а также атмосферы, подобной атмосфере Титана — луны Сатурна и единственной луны в Солнечной системе, имеющей собственную атмосферу.

Эти результаты в целом согласуются с предыдущими (фотометрическими, а не спектроскопическими) наблюдениями JWST за TRAPPIST-1 b с помощью прибора MIRI. Новое исследование также доказывает, что канадский прибор NIRISS является высокоэффективным и чувствительным инструментом, способным проводить исследования атмосфер экзопланет земного размера на впечатляющем уровне.

26.09.2023


Подписаться в Telegram



Космос

С помощью Уэбба ученые нашли потенциально обитаемый ледяной мир
С помощью Уэбба ученые нашли потенциально обитаемый ледяной мир

Астрономы из Монреальского университета с...

Телескоп Уэбб снял столкновение астероидов в соседней звездной системе
Телескоп Уэбб снял столкновение астероидов в соседней звездной системе

Астрономы запечатлели массивное столкновение г...

ESA: Первые снимки Евклида показали миллиарды осиротевших звезд
ESA: Первые снимки Евклида показали миллиарды осиротевших звезд

Первые научные снимки, сделанные спутником Euc...

Nature Astronomy: Открыта планета с плотностью сахарной ваты
Nature Astronomy: Открыта планета с плотностью сахарной ваты

Международная команда под руководством ис...

Nature: Исследование объяснит, почему на Венере нет воды
Nature: Исследование объяснит, почему на Венере нет воды

Ученые-планетологи из Университета Колора...

EGU: 41 000 лет назад атмосферу Земли пронзили космические лучи
EGU: 41 000 лет назад атмосферу Земли пронзили космические лучи

Магнитное поле Земли защищает нашу планету от&...

«Литнет» выяснил, что привлекает читателей в книгах о космосе
«Литнет» выяснил, что привлекает читателей в книгах о космосе

Тайны Вселенной не перестают привлекать л...

Освоение космоса: остановить нельзя развивать
Освоение космоса: остановить нельзя развивать

За последнее десятилетие человечество стало св...

ALMA обнаружил тень квазара, который застал Вселенную моложе миллиарда лет
ALMA обнаружил тень квазара, который застал Вселенную моложе миллиарда лет

Теоретические предсказания подтвердились благо...

Планета размером с Землю обнаружена на «заднем дворе» нашего Солнца
Планета размером с Землю обнаружена на «заднем дворе» нашего Солнца

Группа астрономов обнаружила планету, которая ...

MNRAS: Раскрыты секреты "горячего Сатурна" и его пятнистой звезды
MNRAS: Раскрыты секреты "горячего Сатурна" и его пятнистой звезды

Группа астрономов под руководством ученых...

Science Advances: Открыт загадочный компонент кислотных облаков Венеры
Science Advances: Открыт загадочный компонент кислотных облаков Венеры

Из чего состоят облака Венеры? Ученые знают, ч...

MNRAS: Нептун и Уран действительно похожи
MNRAS: Нептун и Уран действительно похожи

Нептун известен как насыщенный голубой, а...

Nature Geoscience: Ученые возвестили начало лунного антропоцена
Nature Geoscience: Ученые возвестили начало лунного антропоцена

Впервые люди потревожили лунную пыль 13 сентяб...

PNAS: Есть ли признаки жизни на холодной луне Сатурна?
PNAS: Есть ли признаки жизни на холодной луне Сатурна?

По мере развития астрофизических технологий и&...

Nature: Водород в лунных образцах дает новую надежду на освоение космоса
Nature: Водород в лунных образцах дает новую надежду на освоение космоса

Исследователи Военно-морской исследовательской...

NASA: Уэбб обнаружил новые объекты в центре Млечного Пути
NASA: Уэбб обнаружил новые объекты в центре Млечного Пути

На последнем снимке космического телескопа НАС...

Nature Synthesis: Иммиграция на Марс становится реальнее
Nature Synthesis: Иммиграция на Марс становится реальнее

Иммиграция на Марс и жизнь на н...

На космической рождественской елке нашли 14 транзитных объектов
На космической рождественской елке нашли 14 транзитных объектов

Международная группа ученых под руководст...

Поиск на сайте

Знатоки клуба инноваций


ТОП - Новости мира, инновации

Nature: Поражение лёгких при COVID долго не проходит из-за реакции иммунитета
Nature: Поражение лёгких при COVID долго не проходит из-за реакции иммунитета
JACS: Ученые выяснили, как повысить эффективность фотокатализа
JACS: Ученые выяснили, как повысить эффективность фотокатализа
В ПИШ КАИ создали «мост» к цифровому двойнику композитных преформ
В ПИШ КАИ создали «мост» к цифровому двойнику композитных преформ
Nature Energy: Создана мембрана для удаления CO2, работающая на влажности
Nature Energy: Создана мембрана для удаления CO2, работающая на влажности
Nature Communications: Доказана перспективность универсальной вакцины от гриппа
Nature Communications: Доказана перспективность универсальной вакцины от гриппа
PRC: Ядерная структура титана-48 меняется при наблюдении с разного расстояния
PRC: Ядерная структура титана-48 меняется при наблюдении с разного расстояния
PRSBBS: Несколько видов муравьев выработали одинаковые отношения с деревьями
PRSBBS: Несколько видов муравьев выработали одинаковые отношения с деревьями
Кристаллографы СПбГУ раскрыли структуру минерала, открытого более 70 лет назад
Кристаллографы СПбГУ раскрыли структуру минерала, открытого более 70 лет назад
В МТУСИ разработали систему отслеживания модели человека во время фитнеса
В МТУСИ разработали систему отслеживания модели человека во время фитнеса
Студенты СевГУ предложили способ найти сбежавшую собаку при помощи спутника
Студенты СевГУ предложили способ найти сбежавшую собаку при помощи спутника
Учёные КФУ разработали новые материалы для металл-ионных аккумуляторов
Учёные КФУ разработали новые материалы для металл-ионных аккумуляторов
Московский Политех открывает «Книгу будущего» для развития инновационных изданий
Московский Политех открывает «Книгу будущего» для развития инновационных изданий
Эффективность светодиодов для дополненной реальности выросла вдвое
Эффективность светодиодов для дополненной реальности выросла вдвое
Advanced Materials: Гидрогелевое средство контрацепции сможет лечить эндометриоз
Advanced Materials: Гидрогелевое средство контрацепции сможет лечить эндометриоз
Nature Physics: Новый коллайдер стал ближе с технологией маршалинга мюонов
Nature Physics: Новый коллайдер стал ближе с технологией маршалинга мюонов

Новости компаний, релизы

Московский вуз готовит профессионалов для защиты учебных заведений
Ведущие игроки агрорынка представят новинки на «Дне поля» в Агробиотехнопарке Казанского ГАУ
Московский Политех и ведущие российские компании запускают 79 практико-ориентированных образовательных программ
Студенты Университета МИСИС выиграли 2.8 млн рублей в хакатоне «Лидеры цифровой трансформации»
U-NOVUS 2024: технологическое развитие России немыслимо без университетов и инвестиций бизнеса в техпред